豆甾醇的聚乙二醇修飾研究及應(yīng)用.pdf

1、植物甾醇是一類天然活性物質(zhì)，其化學(xué)結(jié)構(gòu)與膽固醇相似，因而在人體中能夠競爭膽固醇的活性位點，進而降低膽固醇含量。研究還發(fā)現(xiàn)，植物甾醇除了能夠降低膽固醇含量，還具有抗炎、抗癌、抗氧化等一系列優(yōu)良特性，目前在醫(yī)藥、食品、化妝品等行業(yè)均有涉獵。但其在水中的難溶性使得在食品行業(yè)里的應(yīng)用較為局限。本文旨在提高植物甾醇的水溶性，選用植物甾醇中較有代表性的豆甾醇作為實驗對象，用高水溶性的聚乙二醇作為改良劑對豆甾醇進行水溶性改性研究。并將改性后的豆甾醇應(yīng)

2、用到飲料中，為拓寬植物甾醇在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，將聚乙二醇與過量丁二酸酐進行反應(yīng)，得到聚乙二醇-二酸。其中聚乙二醇與丁二酸酐摩爾比為1∶5，吡啶為催化劑，在三氯甲烷中70℃反應(yīng)12h。經(jīng)過溶劑萃取、重結(jié)晶、薄層色譜(Thin layer chromatography，TLC)、硅膠柱色譜分離純化后，用傅里葉變換紅外光譜(Fourier transform infrared，F(xiàn)TIR)對產(chǎn)物進

3、行表征，證明了一產(chǎn)物的存在。然后將一產(chǎn)物和豆甾醇進行酯化反應(yīng)，以二氯甲烷為溶劑，4-二甲基氨基吡啶（4-dimethylaminopyridine，DMAP）和二環(huán)己基碳二亞胺（di cyclohexylcarbodiimi de，DCC）作催化劑和吸水劑，TLC監(jiān)測反應(yīng)進程。反應(yīng)結(jié)束后，采用第一步的分離純化方法得到二產(chǎn)物，并將二產(chǎn)物用紅外光譜進行表征，從而證明了二產(chǎn)物的存在。
　　然后，用紫外-可見分光光度計測定不同濃度下豆甾醇

4、的吸光度，并以濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制豆甾醇的標準曲線，計算線性回歸方程。以豆甾醇的消耗量為指標，計算反應(yīng)的酯化率。并以酯化率為指標，通過單因素試驗探討了反應(yīng)溫度、時間、醇酸摩爾比對反應(yīng)的影響。在單因素試驗的基礎(chǔ)上，進一步通過三因素三水平的響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計，得出了最佳反應(yīng)條件，即在溫度為65℃，時間18h，醇酸摩爾比為1.4∶1的條件下，反應(yīng)效率最高，酯化率可達到88％。經(jīng)過測量得出豆甾醇在水中的溶解度為0.024mg/ml，而

5、經(jīng)過改性后的豆甾醇在水中的溶解度為6.842mg/ml，水溶性提高了約285倍。充分說明了用聚乙二醇來改善植物甾醇水溶性的實驗方法行之有效。
　　其次，將改性后的豆甾醇應(yīng)用到飲料加工中，研制出了一種以大豆為主要原料的植物蛋白飲料。并對飲料的風(fēng)味、穩(wěn)定性以及加工工藝進行了研究。對影響飲料風(fēng)味的主要物質(zhì)蔗糖、木糖醇、檸檬酸和食用香精進行單因素實驗及正交試驗，得出最適添加量分別為:蔗糖6％，木糖醇1.5％，檸檬酸0.15％，香精0.06

6、％。在此添加量的條件下，飲料風(fēng)味值可達到95分。然后對影響飲料穩(wěn)定性的主要穩(wěn)定劑進行研究，以穩(wěn)定性為指標，通過單因素試驗及響應(yīng)面優(yōu)化試驗，得出四種穩(wěn)定劑單甘油脂肪酸酯（單甘酯）、蔗糖脂肪酸酯（蔗糖酯）、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)和黃原膠的最適添加量分別為:單甘酯0.1％，蔗糖酯0.1％，CMC-Na0.1％，黃原膠0.08％。經(jīng)過驗證試驗后得到飲料的穩(wěn)定性為95％。然后對加工工藝條件進行探索，得出最佳的工藝條件為:均質(zhì)溫度65℃，均

7、質(zhì)壓力25MPa，均質(zhì)次數(shù)2次，殺菌溫度90℃，時間15min。在此條件下測得的飲料穩(wěn)定性為98％。
　　最后，對飲料的質(zhì)量指標，包括感官指標、理化指標、微生物指標進行測定。感官指標經(jīng)過10人感官品評后得出平均分96分;理化指標中蛋白質(zhì)的含量為5％，符合蛋白乳飲料的要求，微生物指標也符合食品衛(wèi)生要求。在4℃、25℃、37℃的條件下進行貯藏，每隔5天對各自的感官指標進行測定，發(fā)現(xiàn)在4℃的溫度下，飲料可保持近一個月不變質(zhì)。因此，該飲料